(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多ビームレットによるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法において、前記方法は、
ベクトルフォーマットのパターンを与え、
前記ベクトルフォーマットのパターンをピクセルマップフォーマットのパターンへ変換し、
エラー拡散の適用により前記ピクセルマップフォーマットのパターンに２レベルパターンを形成することを含み、
ピクセルマップは画素セルのアレイを有し、多レベル値が各画素セルに割当てられ、
エラー拡散の適用は、
前記画素セルのアレイを複数の部分に分割し、各部分は異なるビームレットによりパターン化されるように割当てられ、
各部分についてのエラー拡散パラメータ値を決定し、
決定された前記エラー拡散パラメータ値を使用して各部分内の前記画素セルへ２レベル値を割当てることを含んでいる
、方法。
【請求項２】
前記多レベル値を画素セルに与えることは、それぞれの画素セルによる前記ベクトルフォーマットのパターンの相対的なカバー範囲に基づいている請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記多レベル値を画素セルに与えることは、前記ベクトルフォーマットのパターンのドーズレベル値に基づいている請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ベクトルフォーマットのパターンは２レベル値により形成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記エラー拡散パラメータ値を決定することは、ビームレットの現在の測定に基づいている請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記エラー拡散パラメータ値はしきい値であり、
部分内の前記画素セルへ２レベル値を割当てることは、前記部分について決定された前記しきい値との比較に基づいている請求項１または５記載の方法。
【請求項７】
前記エラー拡散パラメータ値は前記２レベル値のさらに高いレベルを表す値である請求項１または５記載の方法。
【請求項８】
前記エラー拡散は２次元エラー拡散のタイプである請求項１乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記エラー拡散の適用はさらにシフトのない条件を満たす１以上の画素セルの方向への拡散を許可しないことにより制限される請求項２乃至８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
プロセッサにより実行されるとき請求項１乃至９のいずれか１項により規定されているような２レベルパターンを発生する方法を実行するための命令を記憶したコンピュータの読取り可能な媒体。
【請求項１１】
ベクトルフォーマットのパターンを受信するための入力と、
請求項１乃至９のいずれか１項によるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法を実行するための処理装置と、
前記２レベルパターンを供給するための出力とを具備する、ビームレットパターン発生装置。
【請求項１２】
複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムにおいて、前記荷電粒子多ビームレットシステムは、
露光パターンを形成するために前記複数のビームレットを変調するビームレット変調システムと、
前記変調されたビームレットを前記ターゲットの表面へ投射する投射システムと、
前記複数のビームレットを第１の方向で偏向する偏向アレイと、
露光されるべき前記ターゲットを支持する基体支持部材と、
前記ターゲットが画素セルのアレイにしたがって露光されることができるように、第２の方向における基体支持部材と複数のビームレットとの相対運動と、第１の方向におけるビームレットのグループの運動を調整するように構成された制御装置とを具備しており、
ここで前記荷電粒子多ビームレットシステムはさらに請求項１１のビームレットパターン発生装置を具備している、荷電粒子多ビームレットシステム。
【請求項１３】
前処理装置と、
２レベルパターンにしたがって複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムとを具備し、
ここで前記前処理装置は請求項１１のビームレットパターン発生装置を具備している、リソグラフシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多数のビームレットによるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法に関する。本発明はさらにプロセッサにより実行されるときこのような方法を実行するためのコンピュータの読取り可能な媒体に関する。本発明はさらにこのような方法を実行するように構成されたパターン発生器に関する。本発明はさらに複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムに関し、ここではシステムはこのようなパターン発生器を具備している。最後に本発明はこのようなパターン発生器を具備するリソグラフシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
黒及び白の書込み方法、即ち「オン」および「オフ」書込み方法を使用するシステムは技術で広く知られている。これらは例えばレーザビームまたは荷電粒子ビームを使用することができ、マスクレスシステムにおける直接的な書込みの使用を特徴付けすることができる。ビーム（または多ビームシステムにおけるビーム）を変調することにより、ラスタ化された仮想グリッドにおける個々のグリッドセルはターゲットに所望のパターンを書込むために露光されたり、露光されなかったりする。このようなビームはターゲット表面におけるいわゆるビーム効果により特徴付けられ、これはしばしば点広がり関数により説明される。点広がり関数は通常ガウス分布を有し、それはビームにより影響を受ける表面積の程度を説明する。ビームサイズは通常、分布のサイズとして規定され、そこではビームエネルギの５０％が存在する。
【０００３】
通常表面積におけるビームのスポット域はグリッドセルの典型的なサイズよりも非常に大きい。あるグリッドセルの全露光はしたがってさらに、露光されたセルに隣接するグリッドセルで低い強度の露光を発生する。したがって荷電粒子ビームの場合、ドーズとも呼ばれる個々のグリッドセル内に配置される荷電粒子の数は、グリッドセル自体の露光から直接的に受けるドーズと隣接セルの露光から間接的に受けるドーズとの和である。レジスト層の現像の適切なカットオフレベルを選択することにより、所望の特徴次元を得ることができる。
【０００４】
特定の種類の荷電粒子ビームベースのリソグラフシステムが本発明の所有者に譲渡された米国特許第6,897,458号明細書から知られており、ターゲットを露光するための荷電粒子ビームコラム中で発生された大量の荷電粒子ビームレットを含んでいる。荷電粒子ビームレットは変調されながらターゲットにわたって走査される。さらにターゲットはビームに関して、例えばビームの走査方向を横切る方向で移動することができる。ビームレットの変調はリソグラフシステムに与えられるパターンデータに基づいて行われる。記載される特定のシステムでは、変調はビームレットをオン、オフに効率的に切り換えるためにビームレットをブランキングまたはブロックすることにより行われる。
【０００５】
このタイプのリソグラフシステムを使用したターゲットの露光はターゲットの相対的運動と各荷電粒子ビームレットの変調（例えば時間的な「オン」および「オフ」切換えまたはブランキング）の組合せにより実現される。基体をビームレットにより露光する既知の方法はラスター走査方法である。このような走査方法でビームレットを制御するためパターンデータがラスタ化される。ターゲットは連続的運動で動かされるモーター駆動段に位置される。段が動かされるとき、ビームは段の運動に実質的に垂直な方向で走査される。ラスタ化されたパターンデータを、ビームレットがビームレットの偏向及び段運動と同期して変調されるように時間制御されたシステムへ供給することによって、パターンデータにより表されるパターンは露光パターンとしてターゲットの表面へ与えられることができる。ラスタ化されたパターンデータはターゲット表面上の仮想ラスターセルグリッド上の露光パターンに対応する。
【０００６】
既存の荷電粒子ビーム技術は例えば９０ｎｍ及びそれ以上に高い臨界的ディメンション（ＣＤ）を実現するために比較的粗いパターン化のためのリソグラフシステムで適切である。しかしながら性能の改良の必要性が高まっている。例えば毎時１０乃至６０ウエハまたはそれ以上に高い十分なウエハ処理能力を維持しながら例えば２２ｎｍのかなり小さい臨界的ディメンションを実現することが望まれている。
【０００７】
前述したような通常ラスタ化されたパターンでは、特徴の配置はラスターセルグリッドのグリッド線に限定される。しかしながら近接効果のような幾つかの分解分布現象を補正することを必要とされる補正規則のために、特徴のエッジはしばしば必ずしもグリッド線上に入る必要はない。この理由で、可能な限り小さいラスターセルグリッドを選択する傾向がある。
【０００８】
しかしながら、特に複数のビームレットを使用する荷電粒子ビームシステムでは、可能な限り大きいグリッドサイズがデータ処理制約を考慮して所望される。本発明の所有者に譲渡された国際出願WO2007/105939は、グリッド線間の特徴エッジの配置を可能にするために「不規則な」エッジの使用を導入することにより適切なグリッドサイズを選択する問題を解決している。
【０００９】
複数のビームレットのパターン化に関するさらに別の難点は、異なるビームレット間のドーズ変化である。荷電粒子システムでは、ビームレット当りの電流は通常変化する。多ビームシステムでは、パターン化される基体の異なる部分は異なるビームレットにより露光される。ビームレットのドーズ変化の結果として、パターン化エラーが生じる可能性がある。国際出願WO2007/105939で示されているような書込み方法ではこの問題を解決できない。
【発明の概要】
【００１０】
前述の１以上の問題に関して改良された性能で多ビームレットによるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法を提供することが望まれている。この理由で本発明は多ビームレットによるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法を提供し、この方法はベクトルフォーマットでパターンを与え、ベクトルフォーマットパターンをピクセルマップフォーマットのパターンへ変換し、ピクセルマップパターンにおけるエラー拡散の適用により２レベルパターンを形成するステップを含んでいる。
【００１１】
１実施形態では、ピクセルマップは画素セルのアレイを具備している。画素セルのアレイ内では、多レベル（即ち３レベル以上）値が各画素セルに割当てられる。
【００１２】
本発明の１実施形態では、多レベル値の画素セルへの提供はそれぞれの画素セルによるベクトルフォーマットパターンの相対的なカバー範囲に基づくことができる。代わりにまたは付加的に、多レベルパターンの画素セルへの提供はベクトルフォーマットパターンのドーズレベル値に基づくことができる。
【００１３】
本発明の実施形態ではベクトルフォーマットパターンは２レベルパターンであってもよく、即ち２レベル値により形成されることができる。
【００１４】
本発明はさらにプロセッサにより実行されるときこのような方法の実施形態を行うためのコンピュータの読取り可能な媒体に関する。
【００１５】
本発明はさらに、ベクトルフォーマットのパターンを受信するための入力と、前述したリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法を実行するための処理装置と、２レベルパターンを供給するための出力とを具備するパターン発生器に関する。このパターン発生器はさらにピクセルマップフォーマットのパターンを記憶するためのメモリを具備し、このメモリは処理装置に通信するように結合される。
【００１６】
本発明はさらに複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムに関し、そのシステムは露光パターンを形成するために複数のビームレットを変調するためのビームレット変調システムと、変調されたビームレットをターゲットの表面へ投射するための投射システムと、第１の方向で複数のビームレットを偏向する偏向アレイと、露光されるターゲットを支持するための基体支持部材と、ターゲットが画素セルのアレイにしたがって露光されることができるように第２の方向における基体支持部材と複数のビームレットとの相対動作と、第１の方向におけるビームレットのグループの運動とを調整するように構成された制御装置とを具備しており、ここで荷電粒子多ビームレットシステムはさらに前述したようにビームレットパターン発生器を具備している。
【００１７】
１実施形態では、投射システムは投射レンズシステムのアレイを具備している。さらに別の実施形態では複数のビームレットはビームレットのグループで配置され、各投射レンズシステムはビームレットのグループに対応する。
【００１８】
最後に、本発明はさらに前処理装置と、２レベルパターンにしたがって複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムとを具備するリソグラフシステムに関し、ここで前処理装置は前述したようにビームレットパターン発生器を具備している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】荷電粒子多ビームレットリソグラフシステムの１例の簡略化した概略図である。
【図２】図１のリソグラフシステムのエンドモジュールの側面の簡略化した概略図である。
【図３】パターン化されたビームレットのグループを有する荷電粒子多ビームレットリソグラフシステムの１例を示す図である。
【図４】多レベルパターンを形成する概念の概略図である。
【図５】エラー拡散による多レベルパターンの評価のための２つの異なる軌道の概略図である。
【図６】本発明の１実施形態による多レベルパターンの１次元評価を適用した結果を示す概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態による多レベルパターンの１次元評価を適用した結果を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態による他レベルパターンに適用された２次元エラー拡散で適用されることのできる異なるタイプのカーネルの概略図である。
【図９】シフトのない条件の概念を示す概略図である。
【図１０】多ビームレットリソグラフ装置のデータパスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の種々の特徴を図面に示されている実施形態を参照してさらに説明する。  
例示として与えられている本発明の種々の実施形態を図面を参照して以下説明する。
【００２１】
図１は全ての電子ビームレットの共通のクロスオーバーがない電子ビーム光学システムに基づく荷電粒子多ビームレットリソグラフシステムの１実施形態の簡単な概略図を示している。このようなリソグラフシステムは米国特許第6,897,458号、第6,958,804号、第7,084,414号、第,7,129,502号明細書に記載されており、これらは全て本発明の所有者に譲渡されており、その全体が参考文献として組み込まれている。
【００２２】
図１に示されている実施形態では、リソグラフシステムは均質の拡大電子ビーム20を発生するための電子源１を具備している。ビームエネルギは好ましくは約１乃至１０ｋｅＶの範囲で比較的低く維持される。これを実現するため、加速電圧は好ましくは低く、電子源は好ましくは接地電位のターゲットに関して約−１乃至−１０ｋｅＶに維持されるが他の設定も使用されることができる。
【００２３】
電子源１からの電子ビーム20は２重の８極２と、それに続く電子ビーム20をコリメートするためのコリメータレンズ３へ通過する。その後、電子ビーム20は開口アレイ４に衝突し、その開口アレイ４はビームの一部を阻止し、複数のビームレット21が開口アレイ４を通過することを可能にする。開口アレイは好ましくは貫通穴を有するプレートで構成されている。従って複数の並列電子ビームレット21が発生される。システムは好ましくは約１０，０００乃至１，０００，０００の個のビームレットの多数のビームレット21を発生するが、勿論それよりも多数又は少数のビームレットを使用することも可能である。他の既知の方法もコリメートされたビームレットの発生に使用されることもできることに注意する。
【００２４】
複数の電子ビームレット21はビームレットブランカアレイ６の平面で各電子ビームレット21の焦点を結ぶコンデンサレンズアレイ５を通過する。このビームレットブランカアレイ６は好ましくは１以上の電子ビームレット21をそれぞれ偏向できる複数のブランカを具備する。
【００２５】
その後、電子ビームレット21はエンドモジュール７に入る。エンドモジュール７は好ましくは種々のコンポーネントを具備する挿入可能で交換可能な装置として構成される。この実施形態では、エンドモジュール７はビームストップアレイ８と、ビーム偏向アレイ９と、投射レンズ装置10とを具備しているがこれらの全てがエンドモジュール７に含まれる必要はなく、これらは異なる構成をされてもよい。エンドモジュール７は他の機能の中で、約２５乃至５００回、好ましくは５０乃至２００回の範囲の縮小を行う。僅かに少ない縮小がパターン化されたサブビームを発生するシステムで必要とされ、これを図３を参照して説明する。
【００２６】
エンドモジュール７は好ましくは以下説明するようにビームレットを偏向する。エンドモジュール７を出た後、ビームレット21はターゲット平面に位置されているターゲット11の表面に衝突する。リソグラフの応用では、ターゲットは通常、荷電粒子感知層またはレジスト層が設けられたウエハを具備する。
【００２７】
エンドモジュール７においては、電子ビームレット21は最初にビーム停止アレイ８を通過する。このビーム停止アレイ８はビームレットの開角度を主として決定する。この実施形態では、ビーム停止アレイ８はビームレットが通過することを可能にする開口のアレイを具備している。ビーム停止アレイ８はその基本的形態では貫通穴、典型的には丸い穴が設けられている基板を具備するが他の形状も使用されることができる。１実施形態では、ビーム停止アレイ８の基体は規則的に間隔を隔てられた貫通穴のアレイを有するシリコンウエハから形成され、表面の帯電を防止するために金属の表面層で被覆されることができる。１実施形態では、金属はＣｒＭｏのような自然酸化物の外装層を形成しないタイプである。
【００２８】
１実施形態ではビーム停止アレイ８の通路はビームレットブランカアレイ６の素子と共に整列されている。ビームレットブランカアレイ６とビーム停止アレイ８はビームレット21を遮断するか通過させるように共に動作する。ビームレットブランカアレイ６がビームレットを偏向するならば、これはビーム停止アレイ８の対応する開口を通過しないで、その代わりにビーム停止アレイ８の基板により阻止される。しかしビームレットブランカアレイ６がビームレットを偏向しないならば、これは対応するビーム停止アレイ８を通過し、その後、ターゲット11の表面上のスポットとして投射される。このようにして個々のビームレット21は効率的にオン及びオフに切り換えられることができる。
【００２９】
次に、ビームレット21はビームレット偏向アレイ９を通過し、このビームレット偏向アレイ９は偏向されないビームレット21の方向に対して実質的に垂直なＸおよび／またはＹ方向で各ビームレットの偏向を行う。次にビームレット21は投射レンズ装置10を通過し、ターゲット11平面において、ターゲット11へ、典型的にはウエハに投射される。
【００３０】
ビーム停止アレイ８の開口の直径はビームレットの断面を限定する。したがってビームレットのこの中心部分だけがターゲット11への投射のために通過されることを可能にされる。ビームレットのこの中心部分は比較的均一な電荷密度を有する。ビーム停止アレイ８によるビームレットの円周部のこのようなカットオフは主としてシステムのエンドモジュール７のビームレットの開角度およびターゲット11の電流量を決定する。１実施形態では、ビーム停止アレイ８の開口は丸く、ほぼ、均一な開角度を有するビームレットを生じる。
【００３１】
図２はエンドモジュール７の１実施形態をより詳細に示しており、ビーム停止アレイ８、偏向アレイ９、投射レンズ装置10を示しており、電子ビームレットをターゲット11へ投射する。ビームレット21はターゲット11へ投射され、好ましくは直径約１０乃至３０ナノメートル、より好ましくは約２０ナノメートルの幾何学的スポットサイズを生じる。このような設計における投射レンズ装置10は約１００乃至５００倍の縮小を行う。この実施形態では図２に示されているように、ビームレット21の中心部はビーム停止アレイ８を最初に通過する（これはビームレットブランカアレイ６により偏向されていないと仮定する）。その後、ビームレット21は偏向システムを形成しているビーム偏向アレイ９のシーケンスで配列された偏向装置又は偏向装置のセットを通過する。ビームレット21はその後投射レンズ装置10の投射レンズの電子−光学システムを通過し、最終的にターゲット平面でターゲット11へ衝突する。
【００３２】
図２に示されている投射レンズ装置10は静電レンズのアレイの形成に使用される連続して構成されている３つのプレート12、13、14を有する。プレート12、13、14は好ましくは開口が形成されているプレートまたは基体を具備する。開口は好ましくは基板を通る丸い穴として形成されるが、他の形態も使用されることができる。１実施形態では、基板はシリコン又は半導体チップ産業でよく知られた工程段階を使用して処理された他の半導体から形成される。開口は便宜的に例えば半導体製造産業で知られたリソグラフ及びエッチング技術を使用して基板に形成されることができる。使用されるリソグラフ及びエッチング技術は好ましくは開口の位置、サイズ、形状における均一性を確保するのに十分正確に制御される。この均一性は各ビームレットの焦点および通路を個々に制御する要求をなくすことを可能にする。
【００３３】
開口の位置付けにおける均一性、即ち開口間の均一な距離（ピッチ）と基体の表面にわたる開口の均一な配置はターゲット上に均一なグリッドパターンを発生する密に詰まったビームレットを有するシステムの構造を許容する。さらに多数のプレートが使用されるシステムでは、各プレートの対応する開口が整列される。プレート間の開口の誤整列は異なる軸に沿った焦点距離に差を生じる可能性がある。
【００３４】
開口のサイズの均一性は開口の位置に形成された静電投射レンズにおける均一性を可能にする。レンズのサイズの偏差は焦点の偏差を生じ。それによって幾つかのビームレットはターゲット平面に焦点を結ぶが、その他は焦点を結ばない。
【００３５】
開口の形状の均一性も重要である。丸い穴が使用される場合、穴の丸さの均一性は結果的なレンズの焦点距離が両軸で同じである結果を生じる。
【００３６】
基体は好ましくは電極を形成するために導電性被覆で被覆される。導電性被覆は好ましくは開口周辺および穴の内部のプレートの両平面をカバーする各基体上に単一の電極を形成する。好ましくは例えば半導体製造産業でよく知られた技術を使用してプレートに付着されるモリブデンのような導電性の自然酸化物を有する金属が電極に使用される。
【００３７】
図２はそれぞれ電極に供給される電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を有するプレート12、13、14を示している。プレート12と13間、およびプレート13と14間の電極間の電圧差はプレートの各開口の位置に静電レンズを生成する。これは相互に整列されている開口のアレイの各位置に静電レンズの「垂直な」セットを発生し、投射レンズシステムのアレイを生成する。各投射レンズシステムは各プレートの開口のアレイの対応する点に形成された静電レンズのセットを具備している。投射レンズシステムを形成する静電レンズの各セットは単一の効率的な投射レンズとして考えられることができ、これは１以上のビームレットの焦点を結び縮小し、効率的な焦点距離と効率的な縮小率を有する。
【００３８】
各電極は完全なアレイで単一の制御電圧により制御される。したがって３つの電極を有して示されている実施形態では、全体で数千のレンズに対して３つの電圧しか存在しない。単一のプレートのみが使用されるシステムでは、単一の電圧が接地平面と共に使用されることができ、それによって静電レンズがプレートの各開口の位置に形成される。
【００３９】
静電レンズの特性は３つの制御電圧により制御され、それによって全てのビームレットの焦点結びおよび縮小の量はこれらの３つの電圧を制御することにより制御されることができる。このようにして単一の共通の制御信号は非常に多数の電子ビームレットを縮小して焦点を結ばせるための静電レンズのアレイ全体を制御するために使用されることができる。共通の制御信号が各プレートに対して、または２以上のプレート間の電圧差として与えられることができる。異なる投射レンズ装置で使用されるプレート数は変更してもよく、共通の制御信号の数も変更してもよい。
【００４０】
図２はさらに図２で左から右へのビームレットの偏向として示されているＹ方向の偏向アレイ９によるビームレット21の偏向を示している。図２の実施形態では、偏向アレイ９の開口は通過する１以上のビームレットについて示されており、電極は開口の対向する面に設けられ、電極は電圧＋Ｖと−Ｖが与えられている。電極にわたって電位差を与えることはビームレットまたは開口を通るビームレットの偏向を生じる。ダイナミックに電圧（又は電圧の符合）を変化することはビームレットがここではＹ方向である走査方法で掃引されることを可能にする。
【００４１】
Ｙ方向における偏向で説明した方法と同じ方法で、Ｘ方向における偏向も前後方向に行われることができる（図２ではＸ方向は紙面に垂直な方向である。）。説明される実施形態では、１つの偏向方向は基体の表面にわたってビームレットを走査するために使用されることができ、基体は走査モジュールまたは走査段を使用して別の方向で移動される。移動方向は好ましくはＹ方向に対して横断方向であり、Ｘ方向に一致する。
【００４２】
図２に概略的に示されているようなエンドモジュール７に関する詳細は米国特許出願第12/393,050号明細書に記載されており、これはここでその全体が参考文献として組み込まれており、本発明の所有者に譲渡されている。
【００４３】
特定の処理能力（即ち時間当りに露光される特定数のウエハ）を実現するために必要とされるビームレットの総電流は必要とされるドーズ、ウエハの面積、オーバーヘッド時間（例えば新しいウエハを露光のための位置へ移動する時間）に依存する。ショット雑音を限定されたシステムで必要とされるドーズは、他のファクタの中でも特に、必要とされる特徴のサイズ及び均一性とビームエネルギに依存する。
【００４４】
電子ビームリソグラフを使用してレジストにおいてある特徴のサイズ（臨界的空間またはＣＤ）を得るために、ある解決法が必要とされる。この解決法は３つの影響、即ちビームサイズ、レジストにおける電子の分散、酸拡散と組合された二次電子の平均自由行程により決定される。これらの３つの影響は総スポットサイズを決定するために二次関係で加算される。これらの３つの影響の中で、ビームサイズと分散は加速電圧に依存する。レジスト中の特徴の分解能のために、総スポットサイズは所望の特徴サイズ（ＣＤ）と同じ程度であるべきである。ＣＤだけでなくＣＤの均一性も実際の応用で重要であり、この後者の要求は実際に必要とされるスポットサイズを決定する。
【００４５】
電子ビームシステムでは、最大の単一のビーム電流はスポットサイズにより決定される。小さいスポットサイズでは、電流も非常に小さい。良好なＣＤ均一性を得るために、必要とされるスポットサイズは、単一のビーム電流を高い処理能力を得るために必要とされる電流よりも非常に小さく限定する。したがって多数（典型的に時間当り１０ウエハの処理能力では１０，０００を超える）のビームレットが必要とされる。電子ビームシステムでは、１つのレンズを通る総電流は電子間のクーロン相互作用により限定され、それによって限定されたビームレット数が１つのレンズおよび／または１つのクロスオーバー点を通って送信されることができる。これは結果として高い処理能力のシステム中のレンズ数が大きい必要があることを意味する。
【００４６】
システム中のビームレット数を顕著に増加する必要性は多ビームレットリソグラフシステムの投射光学系の物理的空間が限定されているために実際的な問題を生じる。このようなシステムの投射光学系は例えばシステムにより露光されるターゲットのフィールドを収納するように典型的にサイズにおいて限定される。投射光学系、即ちエンド投射モジュールが実践的な設計中で占有できる比較的小さい面積内では物理的に実現されることができるレンズ数には限度がある。実現されることができる減少された臨界的空間において、既知の技術を用いてこれらの空間内で構築されることができるレンズ数は所望のウエハ処理能力を実現するのに必要なビームレット数よりもかなり少ない。
【００４７】
ビームレットの共通のクロスオーバーを避ける方策はシステムへアレイマニピュレータを、例えばターゲットへ投射するために複数のビームレットを単一の投射レンズシステムの方向へ導くためのグループ偏向アレイまたはコンデンサレンズアレイを付加することにより実現されることができる。
【００４８】
この解決策は図１の概念で適用されたものに対応する技術の使用を可能にし、システムにおるビームレット数の不釣合いな増加を可能にしながらシステムの収差を最小にする。投射レンズ当り多数のビームレットを使用する解決策は、エンドモジュール７の偏向アレイ９の偏向動作により、偏向されたビームレットの仮想的原点が生成され、それによって仮想のビームレットが想像されるという事実を認識した後に発見された。この考えはこのような仮想のビームレットがさらに真のビームレット又は複数の真のビームレットにより置換されることができるという考えにつながる。実際に単一の投射レンズシステムを通る多数の真のビームレットの応用は、特にシステムの総ビームレットが多数の投射レンズシステムにわたって分配される場合には収差量に支障がなく可能であるように見える。
【００４９】
各投射レンズシステムへ誘導される複数のビームレットの一部又は全てが動作期間中の時間の任意の時間点でブランクされる可能性があるので、先に紹介したシステムはパターン化されたサブビームシステムと呼ばれる。パターン化されたサブビームシステムは並んで配置される多数の最小化された撮像システムとみなされることができる。
【００５０】
図３はパターン化されたサブビームシステムの１実施形態を示している。この実施形態では、パターン化されたサブビームシステムはサブビーム20Aを生成するための開口アレイ4Aとビームレット21を生成するための開口アレイ4Bとを具備している。コンデンサレンズアレイ５（またはコンデンサレンズアレイのセット）はサブビーム20Aをエンドモジュール７のビーム停止アレイ８中の対応する開口方向へ焦点を結ばせるためにサブビームを生成する開口アレイ4Aの後に含まれる。ビームレットを生成する開口アレイ4Bは好ましくはビームレットブランカアレイ６と組み合わせて含まれており、即ちビームレットブランカアレイ６の前にアレイ4Bと共に近接して配置されるか又はその逆である。
【００５１】
開口アレイ4Aと4Bはビームレット21のグループを生成するため単一構造で一体化されることができる。コンデンサレンズアレイ５はその後好ましくは単一構造のダウンストリームに位置される。このような設計は投射レンズシステム当り多数のビームレットを実現するための簡単で経済的な手段を有効に提供する。パターン化されたサブビームシステムの実施形態のさらに詳細と利点は本発明の所有者に譲渡されている国際出願PCT/EP2009/054467に記載されており、これはここでその全体が参考文献とされている。
【００５２】
図１又は図３に示されているようなリソグラフシステムを使用するターゲットの露光はシステム内の他の素子、例えば開口アレイ４、ビームレットブランカアレイ６、ビームレット停止アレイ８、各荷電粒子ビームレットの変調（例えば時限の「オン」および「オフ」切換えまたはブランキング）に関するターゲットの相対的運動の組合せにより実現されることができる。
【００５３】
ビームレットによるターゲットの露光の既知の方法はいわゆるラスター走査方法による露光である。このような方法では、露光パターンでターゲットを正確に露光するために、パターンデータはピクセルマップフォーマットに変換される。明細書を通して、用語「ピクセルマップ」は画素セルの空間的にマップされたアレイを指すことに使用される。明細書を通して時にはグリッドセルと呼ばれる画素セルは、露光されるパターンの情報の最小の単位に関する。画素セルは通常、２次元グリッドで配置され、しばしばドット、正方形又は長方形を使用して表される。この明細書内では、画素セルは正方向により表されている。
【００５４】
その後、ターゲットは第１の方向で連続動作で移動されるモーター駆動段上に位置される。段が第１の方向で移動するとき、ビームレットは第２の方向で走査され、第２の方向は実質的に段運動の第１の方向に垂直である。
【００５５】
ラスター走査方法では、露光パターンは「グリッド」とも呼ばれるセルのアレイを含むフォーマットに変換される。ビームレット変調がビームレット偏向及び段動作と同期して生じるような方法で、パターンデータの形態の変換されたパターンをリソグラフシステムに供給することによって、露光パターンはターゲットに移送されることができる。
【００５６】
図４の（Ａ）と（Ｂ）は多レベルパターンを形成する概念を概略的に示している。図４の（Ａ）では、線幅Ｗを特徴付ける線パターンが示されている。アドレス可能な画素セルを有するグリッドは線パターン上にオーバーレイされている。パターンは２レベルパターンである。用語「レベル」は、特定された区域で与えられることができる最大のドーズと比較したときの、その区域を露光するビームレットにより与えられるドーズ（例えば電子のような複数の荷電粒子）に関する。図４の（Ａ）に示されている２レベルパターンはいわゆる黒と白のパターンに対応する。「黒」のドーズレベルはドーズがないことに対応する。「白」のドーズレベルはフルドーズに対応する。この例では、黒レベルは０により示され、白レベルは１００により示されている。デジタル応用では１００％は通常、利用可能なビット数で設定されることができる最大値に対応することに注意すべきである。例えば８ビット応用は最大値２５５を可能にする。
【００５７】
２レベルパターンはドーズがないことおよびフルドーズに対応するレベルを有することが必須ではない。２ドーズレベルは荷電粒子多ビームレットシステムにおけるビームレットにより確実に与えられることができる最大のドーズの０％と１００％の間の任意の値に設定されることができる。例えば、低いドーズレベルが最大のドーズレベルの２０％であるドーズレベルに対応し、高いドーズレベルが最大のドーズレベルの９０％であるドーズレベルに対応する２レベルパターンを使用することが可能である。しかしながら２つの異なるドーズレベルが相互に非常に近くないことが有効である。
【００５８】
グリッドドーズを適用することによりピクセルマップフォーマット方向へパターンのフォーマットを変換することは必ずしも線エッジとグリッドセル境界の間の十分な対応を生じるものではないことは図４の（Ａ）で容易に分かることができる。画素セル当り低いドーズまたは高いドーズを与えることによる線パターンのパターン化（黒および白のパターン化）は線シフトΔを生じる。特徴の配置に関して非常に需要のある要求を考慮すると、このようなシフトは非常に望ましくない。
【００５９】
さらに、線幅Ｗは必ずしも多数の画素セル幅に対応しない。結果として、２レベルの露光が供給されたグリッドにしたがって行われるならば、露光された線幅は線幅Ｗとは異なることができる。特徴サイズはリソグラフ処理では駆動力である。特徴サイズを多数の画素セル空間に限定することも同様に非常に望ましくない。
【００６０】
本発明者はこれらの問題が図４の（Ｂ）で概略的に示されているような多レベルパターンを最初に形成することにより避けられることに気づいた。この文脈では、用語「多レベル」は３以上の可能なドーズレベル、例えば黒及び白ではなくグレースケールを有することを意味する。多レベルパターンの形成はパターンの相対的なカバー範囲に対応しているディスクリートな多レベル値を各画素セルへ割当てることを含んでいる。
【００６１】
明細書を通して示されている例では、多レベルパターンを形成するために使用される画素セルのアレイ又はグリッドは２レベルパターンを形成するために使用されるグリッドと同一である。これは単に本発明を説明するためであり、限定することを意図しないことを理解すべきである。例えば多レベルパターンのグリッドセルは２レベルパターンの４（２×２）画素セルを具備することができ、その逆も可能である。
【００６２】
図４の（Ａ）に示されている例では、線パターンの左エッジは線パターンがその行の各画素セルの３３％（１／３）を占有するように画素セルの行を横切って分かれて含まれており、線パターンの右エッジは線パターンがその行の各画素セルの６７％（２／３）を占有するように画素セルの行を横切って分かれて含まれている。対応する多レベルパターンが図４の（Ｂ）に示されている。線パターン内に全体的に入る画素セルはドーズ値１００で露光される。ここではグレーレベルと呼ばれ、左の線エッジをカバーする各画素セルに割当てられている値はそれ故０．３３×１００＝３３に等しい。同様に線パターンの右エッジの画素セルはグレー値として０．６７×１００＝６７を割当てられる。
【００６３】
画素セルのサイズの選択はとくに利用可能なデータ記憶容量の量、所望の処理速度、所望のドーズ制御、特性の位置付けの所望の正確度に関係する。多レベルパターンのレベルの適切な数は以下の式を使用して決定されることができる。  
四捨五入（スポット＿面積／画素セル_面積）                    （１）  
ここで画素セル＿面積は画素セルの面積に対応し、スポット＿面積はパターンをターゲットに投射するのに使用されるビームレットスポットにより占有される面積に対応する。四捨五入は得られた値を最も近い整数へ四捨五入することを指している。
【００６４】
このレベル数はグレーレベルの最大数が、多レベルパターンに限定された計算容量を割当てるために使用される。より多くのレベルは必ずしもさらに良好な性能につながるとは限らず、一方、これらはより多くの計算容量を要求する。実際には、レベルの数は好ましくは式（１）を使用することにより得られた数を超過する第１のビットサイズに対応する。例えば式（１）を使用することにより決定されたより低い整数が１００に等しいならば、利用可能なグレーレベルの数は通常１２８（７ビット）に設定される。
【００６５】
黒および白パターン化により露光されるように構成された多ビームレットリソグラフシステム、例えば図１または図３で概略的に示されているようなリソグラフシステムにより書き込まれることができるラスタ化パターンを得るために、本発明の実施形態は多レベルパターン上のエラー拡散の適用による２レベルパターンの形成を含んでいる。
【００６６】
デジタルハーフトーン化またはディザーリングは２レベルディスプレイ上でグレースケール画像をレンダリングするために使用される技術である。エラー拡散はグリッドセル中の量子化残余をまだ処理されていない１以上の近傍グリッドセルへ分配することによって量子化レベルを減少することを含んでいるディザーリングの１タイプである。
【００６７】
本発明の実施形態では、エラー拡散は２レベルパターンを形成するために使用される。多レベルパターンから開始して、各画素セルのグレー値が評価される。評価を受ける画素セルのグレー値があるしきい値、典型的にはフルドーズ値の５０％よりも高いならば、画素セルは「白」画素セル、即ちこの高いドーズ値（この明細書の例では１００）で露光される画素セルとして規定される。評価を受ける画素セルのグレー値がしきい値よりも低いならば、画素セルは「黒」グリッドセル、即ち低いドーズ値（この明細書の例では０）で露光される画素セルとして規定される。ここでは評価された画素セルの量子化残余と呼ばれる割当てられたレベル（高／低）に対応する値と評価を受ける画素セル内の実際の値との差は、その後予め定められたカーネルにしたがって１以上の近傍画素セルにシフトされる。
【００６８】
画素セルはある軌道に沿って評価される。図５の（Ａ）、（Ｂ）はエラー拡散による多レベルパターン中の画素の評価に対する２つの異なる軌道を概略的に示している。
【００６９】
図５の（Ａ）は「ラスター」軌道として示される軌道を概略的に示している。ラスター軌道では、単一の行中のグリッドセルは逐次的に単一方向で評価される。結果として、平行評価がむしろ容易に実行されることができる。ラスター軌道をたどりながら画素セルを評価することはしたがって時間を節約できる。
【００７０】
図５の（Ｂ）は「蛇行」軌道として示される軌道を概略的に示している。蛇行軌道では評価される画素セルのシーケンスは各行について方向が交番する。
【００７１】
図６の（Ａ）、（Ｂ）は本発明の１実施形態による多レベルパターンの１次元評価を適用した結果を概略的に示している。エラー拡散による１次元（１Ｄ）評価では、量子化残余は単に評価されるべき次のセルへシフトする。
【００７２】
図６の（Ａ）は図４の（Ｂ）に示されているパターンと類似したラスタ化多レベル線パターンを概略的に示している。この場合、発生する２レベルパターン（図示せず）の高いドーズレベルは１００ではなく８０に等しい。時間パターンの左エッジをカバーする画素セルはそのパターンで約３分の１を埋められている。線パターンの右エッジは線パターンで約３分の２を占有されている画素セルの列の部分である。したがって図４の（Ａ）、（Ｂ）を参照して先に説明した方法にしたがって、線構造の左エッジをカバーする画素セルの列のグレー値は１／３×８０＝２７に等しい。同様に、線構造の右エッジをカバーするグリッドセルの列のグレー値は２／３×８０＝５３に等しい。
【００７３】
図６の（Ｂ）は複数の近接する蛇行軌道に沿って図６の（Ａ）の多レベルパターンの画素セル評価から生じた２レベルパターンを概略的に示しており、各蛇行軌道は評価ブロックを形成する画素セルの５行を評価する。パターンを評価ブロックに分割することは１Ｄエラー拡散のプロセスにより生じる周期性の発生を限定する。適切な評価ブロックサイズについての評価線Ｎｒｅｐの数は次式で決定されることができる。  
Ｎｒｅｐ＝四捨五入（ＲＰＡ×スポット＿面積／画素セル＿面積）        （２）  
ここでＲＰＡは評価されるパターンで必要とされる相対的な位置付けの正確性である。相対的な位置付けの正確性は画素セルのサイズと比較してパターンデータの特性の所望の位置付けの正確性に関連した設計パターンである。例えば位置付けの要件が１ｎｍであり、画素セルサイズが４ｎｍであるならば、ＲＰＡは１／４＝０．２５に等しい。
【００７４】
図６の（Ｂ）の２レベルパターンを得るための図６（Ａ）の画素セルの評価は１次元エラー拡散を使用する。前述したように１次元エラー拡散では、量子化残余の拡散はパターンを通る評価軌道に沿って生じる。即ち評価を受ける画素セルの量子化残余はその次の画素セルの評価が生じる前に、評価される次の画素セルへ付加される。
【００７５】
図６の（Ａ）、（Ｂ）で概略的に示されている実施形態では、５０のしきい値がエラー拡散プロセスで使用されており、５０は最大のドーズレベルの半分を表している。
【００７６】
左から始まる図６の（Ａ）の最上行を考慮する。最初の２つのセルは０のグレー値を有する。前述したアルゴリズムでは、これらのセルは黒セルとして認識されよう。さらに実際の値と割当てられた値には差が存在しないので、評価を受ける次のセルには残余は付加されない。これは第３のセルでは異なる。第３のセルは２７のグレー値を有する。この値はしきい値５０よりも低い。したがって、図６の（Ｂ）に概略的に示されているように、このグリッドセルは黒セル、即ち０値を有するセルとして考慮される。それ故第３のグリッドセルの残余は２７−０＝２７である。
【００７７】
左側から見て最上行の第４のセルである評価を受ける次のセルでは、残余はそこに存在するグレー値に付加される。この付加の結果として、評価の目的で第４のグリッドセルの値は８０（＝オリジナルグレー値）＋２７（＝第３のセルからの残余）＝１０７である。この値はしきい値５０を超える。したがって第４のセルは白セルとして登録される。このセルの残余、即ち１０７−１００＝７は評価を受ける次のセルへ再度転送され、そこのグレー値に付加される。この評価プロセスは第５の行の最後まで蛇行軌道に沿って継続する。
【００７８】
前述の評価プロセスは同様に第６の行から第１０の行、第１１の行から第１５の行まで等、Ｎｒｅｐ行を有する他の評価ブロックに対して行われる。
【００７９】
図７の（Ａ）と（Ｂ）は本発明の別の実施形態にしたがって多レベルパターンの１次元評価を適用した結果を概略的に示している。この実施形態では、適用される１Ｄエラー拡散は別々のビームレットで異なる設定を使用する。このような技術の使用は多ビームレットリソグラフ装置内でのドーズ制御でビームレット毎の調節を可能にする。
【００８０】
図７の（Ａ）と（Ｂ）では、説明の目的で、ブロックＩ−ＩＶの画素セルがそれぞれ１つのブロックのパターン化の役目を有する４つの別々のビームレットによりパターン化されることが仮定される。実際には、特にビームレットスポットサイズが典型的にセルサイズよりも非常に大きいために、個々の画素セルの露光は複数のビームレットにより行われる。しかしながらブロックＩＩのパターン化のためのビームレットの強度は非常に低く、一方でブロックＩＩＩのビームレットの強度は所望されるよりも高い。ビームレット強度におけるこれらのオフセットのために、図６の（Ｂ）に示されているようなパターンの処理はパターン化の不正確性につながる。ビームレットが仕様内で実行するか否かを決定することはビームレットの電流測定を使用することにより決定される。ビームレット測定方法は例えばその全体がここで参考文献とされている米国特許出願第61/122,591号明細書に記載されている。
【００８１】
本発明の実施形態では、エラー拡散の設定は個々のビームレット毎に規定されることができる。セクションＩＩでは、設定は低いビームレット強度に対して補償される。セクションＩＩＩでは、設定は所望するよりも高いビームレット強度を適用するように構成されることができる。補償はエラー拡散パラメータの補正により行われることができる。補正されることができるエラー拡散パラメータの例は２レベルパターンの形成に使用されるエラー拡散しきい値、または高いドーズ値の絶対設定、および／または２レベルパターンで仕様される低いドーズ値を含んでいる。
【００８２】
図７の（Ａ）と（Ｂ）では、補償はエラー拡散しきい値を適合することにより行われている。ブロックＩとＩＶで使用される５０のしきい値を使用する代わりに、４０のしきい値がブロックＩＩの画素セルで使用され、一方、６０のしきい値はブロックＩＩＩの画素セルで使用される。図７の（Ｂ）から容易に分かるように、ブロックＩＩとＩＩＩの２レベルパターンは（図６の（Ｂ）で示されているブロックのパターンと類似の）ブロックＩとＩＶのパターンとは異なっている。
【００８３】
高いドーズ値、即ち白レベル値の補正は図７の（Ｂ）に示されているものと類似の結果につながる可能性がある。この場合、エラー拡散計算で使用される白レベル値はブロックＩＩのパターン化の場合には８０へ下げられ、ブロックＩＩＩへ与えられるラスタ化２レベルパターンを決定する場合には１２０へ上げられる。
【００８４】
図６の（Ａ）および（Ｂ）図７の（Ａ）および（Ｂ）を参照して前述した例では、１次元（１Ｄ）のエラー拡散が適用される。１Ｄエラー拡散の使用は特に多ビームレットリソグラフ装置のパターン位置付け及びドーズ制御に関して大きな改良を与えることが分かっている。
【００８５】
しかしながら、ＩＤエラー拡散の性能は評価軌道と評価ブロックのサイズに大きく依存している。２Ｄエラー拡散の使用は、エラー拡散が評価軌道に依存することが遥かに少ないので、その点に関しては非常に有効である。さらに、多くの応用では、２Ｄエラー拡散はパターン位置付けとドーズ制御に関してさらに良好な性能を与える。２Ｄエラー拡散は図８の（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明するようにカーネルの異なるタイプで行われることができる。
【００８６】
図８の（Ａ）は本発明の実施形態で使用されることができる２Ｄエラー拡散のタイプの概念を概略的に示している。図８の（Ａ）に示されている評価を受ける３×３マトリックスでは、最上行は既に評価されている。同じことが中心行の左画素セルについても言える。図８の（Ａ）では「Ｘ」として示されている中心画素セルは評価を受けるセルである。図８の（Ａ）の２Ｄエラー拡散のタイプでは、量子化残余２／３は評価される次のセル、即ち中心行の右画素セルへシフトされる。さらに、量子化残余の１／３は次の行の近傍セル、即ち下部行の中心セルへシフトされる。評価を受けるセルとコーナーを共有する近傍の画素セル、即ち下部行の左及び右セルは量子化残余の部分を何も受けない。
【００８７】
図８の（Ｂ）は本発明の実施形態で使用されることができる２Ｄエラー拡散の別のタイプの概念を概略的に示している。このタイプの２Ｄエラー拡散はいわゆるフロイド−シュタインベルクカーネルを使用する。フロイド−シュタインベルクカーネルは量子化残慮の７／１６を評価を受ける次の画素セルへ転送する。さらに量子化残余の５／１６は次の行の近傍画素へ転送される。図８の（Ａ）に示されている２Ｄエラー拡散のタイプと対照的に、評価を受けるセルとコーナーを共有する近傍セルも量子化残余の一部を受ける。量子化残余の３／１６の部分は評価を受けるセルから対角線上に前方方向に位置される近傍セルへ転送され、ここでは前方方向は評価を受ける現在のセル、即ち画素セル「Ｘ」と評価を受ける次のセルとの間の移動方向と考えられる。最後に量子化残余の１／１６は画素セルＸから後方方向に対角線上に位置される近傍セルへ転送される。
【００８８】
図８の（Ａ）と（Ｂ）に示されているカーネルは本発明の実施形態を単に説明する役目をもち、発明を限定することを意図していない。当業者はComputer Graphics and Image Processing、5(1)13頁−14頁（1976年）においてJ. F. Jarvis等による“A survey of techniques for the display of continuous tone pictures on bi-level displays”で提案されているような例えば３×５カーネルのように異なるカーネルを使用することも同様に可能であることを理解するであろう。
【００８９】
本発明の実施形態ではエラー拡散の適用はさらにシフトのない条件により制限される。例えば１以上の画素セル方向への拡散は、１以上の画素セルの多レベル値が以後多レベルしきい値と呼ぶしきい値に等しいかそれよりも低いならば許可されない。このような多レベルしきい値はゼロに等しくてもよい。代わりに１以上の画素セル方向への拡散は、１以上の画素セルがパターン化される特徴外に位置されることが知られている画素セルに関連するならば許可されない可能性がある。シフトのない条件は量子化残余が効率的である見込は非常に限定されている画素セルへ拡散されないことを保証する。シフトのない条件はしたがって特にパターン中の特徴エッジ周辺でエラー拡散の影響を効率的に強化する。
【００９０】
以後、シフトのない条件の結果として１以上の近傍画素セルの方向へのエラー拡散の禁止について図９の（Ａ）と（Ｂ）を参照して説明する。図９の（Ａ）と（Ｂ）を参照して説明する実施形態では、シフトのない条件はゼロの多レベルしきい値を使用する条件に関する。シフトのない条件はそれ故「ゼロへのシフトのない」規則とラベル付けされる。
【００９１】
図９の（Ａ）では、グリッドの小部分が示されている。示されている部分は行構造のエッジをカバーしている。特徴のエッジは画素セルの中心列を画素セルの右列から分離するグリッド線に対応する。
【００９２】
図９の（Ｂ）はゼロへのシフトのない規則の使用を含んでいる図９の（Ａ）に示されているグリッドの中心画素セル上のフロイド−シュタインベルクカーネルを使用する２Ｄエラー拡散の適用を概略的に示している。この例では、多レベルしきい値はゼロに等しい。
【００９３】
通常、図８の（Ｂ）に概略的に示されているように、セル「Ｘ」の量子化残余の７／１６は評価を受ける次のセルへ転送される。しかしながら中心行の右画素セルはゼロの値を有するので、このセル方向への量子化残余の一部の転送は許可されない。それ故、このセル方向へシフトされる値はない。同じことが下部の右画素セルについても言える。量子化残余の１／１６を転送する代わりに、値は転送されない。
【００９４】
したがって残余の半分（７／１６＋１／１６＝１／２）はフロイド−シュタインベルクカーネルが適用されるならば移動を禁止される。図９の（Ｂ）に概略的に示されている実施形態では、量子化残余は他の２つの部分にわたって比例的に拡散される。即ち、３／１６の代わりに、量子化残余の３／８が左下の画素セルへ転送される。同様に５／１６の代わりに、量子化残余の５／８が中央下部の画素セルへ転送される。
【００９５】
異なる拡散アルゴリズムが使用されることができることを理解しなければならない。例えば量子化残余の拒否された部分の拡散がさらに、「許可可能な」画素セルへ転送される残余に添付されないことも可能である。
【００９６】
図１０は多ビームレットリソグラフ装置100、例えば図１または図３を参照して説明した装置のデータパスを概略的に示している。通常はＧＤＳＩＩのようなベクトルフォーマットの形態で与えられるリソグラフ応用では、データパスはパターンデータを個々のビームレットについてオン／オフ信号へ変換する。図１０に示されているデータパスはオフライン処理装置101、中央処理装置102、複数のさらに別の処理装置105を具備している。本発明の実施形態を行う位置の選択は幾つかのファクター、例えば所望されるフレキシブル性と価格に依存する。
【００９７】
前述したようなリソグラフ処理のためのラスタ化された２レベルパターンを発生する方法は異なる位置で行われることができる。その方法をオフラインで、即ちオフライン処理装置101における前処理の形態として実行することが可能である。このような前処理はリソグラフ装置100内またはそれに近接して行われる必要はない。
【００９８】
方法をインラインで、即ちリソグラフ装置100内で行うことも可能である。中央処理装置102で方法を行うことは異なるグリッドセルサイズの使用を可能にする。方法をさらに別の処理装置105で「実時間で」行うことはビームレット毎の変化を考慮してパターンの比較的迅速な適合を可能にする。
【００９９】
本発明を前述したある実施形態を参照することにより説明した。これらの実施形態は本発明の技術的範囲を逸脱せずに当業者によく知られた種々の変形および代替形態を受けることができることを認識されよう。したがって特定の実施形態を説明したが、これらは単なる例であり特許請求の範囲に規定されている本発明の技術的範囲を限定するものではない。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]  多ビームレットによるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法において、前記方法は、
ベクトルフォーマットでパターンを与え、
前記ベクトルフォーマットパターンをピクセルマップフォーマットにおけるパターンへ変換し、
前記ピクセルマップパターンにおけるエラー拡散の適用により２レベルパターンを形成するステップを含んでいる方法。
[２]  前記ピクセルマップは画素セルのアレイを有し、ここで多レベル値が各画素セルに割当てられる前記[１]記載の方法。
[３]  前記多レベル値を画素セルに提供するステップは前記それぞれの画素セルによる前記ベクトルフォーマットパターンの相対的なカバー範囲に基づいている前記[２]記載の方法。
[４]  前記多レベル値を画素セルに提供するステップは前記ベクトルフォーマットパターンのドーズレベル値に基づいている前記[２]または[３]記載の方法。
[５]  前記ベクトルフォーマットパターンは２レベルパターンにより形成されている前記[１]乃至[４]のいずれか１項記載の方法。
[６]  エラー拡散の適用は、
画素の前記アレイを部分に分割し、各部分は異なるビームレットによりパターン化されるように割当てられ、
各部分についてのエラー拡散パラメータ値を決定し、
決定された前記エラー拡散パラメータ値を使用して各部分内の前記画素セルへ２レベル値を割当てるステップを含んでいる前記[１]乃至[５]のいずれか１項記載の方法。
[７]  前記エラー拡散パラメータ値の決定はビームレットの現在の測定に基づいている前記[６]記載の方法。
[８]  前記エラー拡散パラメータ値はしきい値であり、２レベル値を部分内の前記画素セルへ割当てる前記ステップは前記部分について決定された前記しきい値との比較に基づいている前記[６]または[７]記載の方法。
[９]  前記エラー拡散パラメータは前記２レベル値のさらに高いレベルを表す値である前記[６]または[７]記載の方法。
[１０]  前記エラー拡散は１次元、１Ｄ、エラー拡散のタイプである前記[１]乃至[９]のいずれか１項記載の方法。
[１１]  前記エラー拡散は２次元、２Ｄ、エラー拡散のタイプである前記[１]乃至[９]のいずれか１項記載の方法。
[１２]  前記２Ｄエラー拡散はフロイド−シュタインベルクカーネルを使用する前記[１]１記載の方法。
[１３]  エラー拡散の前記適用はさらにシフトのない条件を満たす１以上の画素セルの方向への拡散を許可しないことにより制限される前記[２]乃至[１２]いずれか１項記載の方法。
[１４]  前記シフトのない条件は前記１以上の画素に割当てられる多レベル値がさらに別のしきい値に等しいかそれよりも低いことである前記[１３]記載の方法。
[１５]  前記さらに別のしきい値はゼロに等しい前記[１４]記載の方法。
[１６]  前記シフトのない条件は前記１以上の画素が特徴外に位置されることである前記[１３]記載の方法。
[１７]  プロセッサにより実行されるとき前記[１]乃至[１６]のいずれか１項により規定されているようにラスタ化された２レベルパターンを発生する方法を実行するためのコンピュータの読取り可能な媒体。
[１８]  ベクトルフォーマットのパターンを受信するための入力と、
前記[１]乃至[１６]のいずれか１項によるリソグラフ処理のための２レベルパターンを発生する方法を実行するための処理装置と、
２レベルパターンを供給するための出力とを具備するパターン発生装置。
[１９]  さらに、ピクセルマップフォーマットのパターンを記憶するためのメモリを具備し、前記メモリは前記処理装置に通信できるように結合される前記[１８]記載のパターン発生装置。
[２０]  複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムにおいて、前記システムは、
露光パターンを形成するために前記複数のビームレットを変調するビームレット変調システムと、
前記変調されたビームレットを前記ターゲットの表面へ投射する投射システムと、
前記複数のビームレットを第１の方向で偏向する偏向アレイと、
露光されるべき前記ターゲットを支持する基体支持部材と、
前記ターゲットが画素セルのアレイにしたがって露光されることができるように、第２の方向における基体支持部材と複数のビームレットとの相対運動と、第１の方向におけるビームレットのグループの運動を調整するように構成された制御装置とを具備しており、  ここで前記荷電粒子多ビームレットシステムはさらに前記[１８]または[１９]記載のビームレットパターン発生器を具備しているシステム。
[２１]  前記投射システムは投射レンズシステムのアレイを具備している前記[２０]記載のシステム。
[２２]  前記複数のビームレットはビームレットのグループで配置され、各投射レンズシステムはビームレットのグループに対応している前記[２１]記載のシステム。
[２３]  前記偏向アレイは複数の偏向装置を具備し、各偏向装置はビームレットの対応するグループを偏向するように構成されている前記[２１]または[２２]記載のシステム。
[２４]  前処理装置と、
２レベルパターンにしたがって複数のビームレットを使用してターゲットを露光するための荷電粒子多ビームレットシステムとを具備し、
ここで前記前処理装置は前記[１８]または[１９]のビームレットパターン発生装置を具備しているリソグラフシステム。
[２５]  前記荷電粒子多ビームレットシステムは、
露光されたパターンを形成するために複数のビームレットを変調するビームレット変調システムと、
前記ターゲットの前記表面へ前記変調されたビームレットを投射する投射システムと、  前記複数のビームレットを第１の方向で偏向するための偏向アレイと、
露光される前記ターゲットを支持する基体支持部材と、
前記ターゲットが画素セルのアレイにしたがって露光されることができるように、第２の方向における前記基体支持部材と前記複数のビームレットとの相対運動と前記第１の方向におけるビームレットの前記グループの運動を調整するように構成された制御装置とを具備している前記[２４]記載のリソグラフシステム。
[２６]  前記投射システムは前記投射レンズシステムのアレイを具備している前記[２５]記載のシステム。
[２７]  前記複数のビームレットはビームレットのグループで構成され、各投射レンズシステムはビームレットのグループに対応している前記[２６]記載のシステム。
[２８]  前記偏向アレイは複数の偏向装置を具備し、各偏向装置はビームレットの対応するグループを偏向するように構成されている前記[２６]または[２７]記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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